2015-2016 ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟ ΝΑΝΟΚΟΣΜΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΤΗΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΖΑΝΝΕΙΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΕΙΡΑΙΑ
Ιστορική Αναδρομή Αρχικά : Το 440 π.χ. ο Δημόκριτος και αργότερα ο Λεύκιππος, συνέλαβαν για πρώτη φορά την έννοια της διάσπασης της ύλης. 19 ος αιώνας μ.χ. : ο Joe Dalton,υποστήριξε,πως όλα τα άτομα είναι ίδια,απλά διαφέρουν στις ιδιότητές τους.
Ιστορική Αναδρομή Η επαναστατική θεωρία του Richard Feynman και η ομιλία του με τίτλο «There's Plenty of Room at the Bottom» έδωσε αφορμή για την κλιμάκωση της προσοχής πάνω στην νέα αυτή τεχνολογία. Πρώτη αναφορά του όρου από τον Norio Taniguchi στην διατριβή του, όσον αφορά στην κατασκευή υλικών στην νανοκλίμακα. Tελευταίος ο Eric Drexler συνέβαλε ριζικά στην διαμόρφωση της νέας εποχής της νανοτεχνολογίας. (www.nano.gr,www.certh.gr)
Σύγχρονες εφαρμογές Νανοτεχνoλογία στην Ιατρική Οι διατάξεις των νανοϋλικών τούς επιτρέπουν να διαχέονται με ευκολία μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό. Νανοτεχνολογία στα τρόφιμα Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αλλάξουν τη γεύση, το χρώμα και την υφή των τροφίμων. Νανοτεχνολογία στη Βιομηχανία Γυάλινες επιφάνεις που προσφέρουν ορατότητα, προστασία από την UV ακτινοβολία και αντοχή. Νανοτεχνολογία στην Πληροφορική Κατασκευή μικρότερων και ταχύτερων επεξεργαστών υπολογιστών. ( http://www.karrassa.gr,http://www.wikipedia.gr)
ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΜΩΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ; Η επιστήμη, η μηχανική και η τεχνολογία στην νανοκλίμακα, δηλαδή στην κλίμακα διαστάσεων από 1 έως 100nm. Με άλλα λόγια οι λεγόμενες Νανοεπιστήμες και η Νανοτεχνολογία είναι η μελέτη και η χρήση εφαρμογών εξαιρετικά μικρών διαστάσεων σε πολλά επιστημονικά πεδία όπως η Φυσική, η Χημεία, η Βιολογία, η Επιστήμη των Υλικών και οι Μηχανικές Επιστήμες. Οι διαστάσεις γίνονται ευκολότερα αντιληπτές αναφέροντας πως ένα νανόμετρο ισούται περίπου με το 1/80000 μιας ανθρώπινης τρίχας ή με το μήκος 10 ατόμων υδρογόνων σε σειρά.
Ποια είναι τα υλικά από τα όποια αποτελούνται τα νανοπροϊόντα ; Μερικά από αυτά είναι το πυρίτιο,το τιτάνιο,ο χρυσός και το ασήμι. Τα προϊόντα που συντίθενται από τα παραπάνω υλικά έχουν τη μορφή διοξειδίου του πυριτίου SiO 2, διοξειδίου του τιτανίου TiO 2 και τα υβριδικά τα οποία περιέχουν SiO 2 + TiO 2. Σύγχρονες εφαρμογές (Βιομηχανία) Στον κλάδο της βιομηχανίας των επιστρώσεων επικαλύψεων η νανοτεχνολογία έχει προϊόντα, τα οποία, προσδίδουν στις επιφάνειες στις οποίες εφαρμόζονται, λειτουργικές ιδιότητες, όπως: Υδροφοβικότητα Ελαιοφοβικότητα Φωτοκατάλυση Αυτοκαθαρισμός Προστασία από υπέρυθρες-υπεριώδεις ακτίνες Ανακλαστική μόνωση, αγωγιμότητα Αντοχή στην τριβή (http://mfnano.com/index.php/el/nanotechnology)
Η εξέλιξη της νανοτεχνολογίας στη Βιομηχανία. Στα ηλεκτρονικά εξαρτήµατα, βαφές που δεν χαράσσονται. Στα αθλητικά είδη, υφάσµατα που δεν τσαλακώνουν και δεν λεκιάζουν. Στις αντηλιακές κρέµες, για περισσότερη προστασία (http://www.nano.gr/) Στην εικόνα φαίνεται η κοπή της κάλυψης (η οποία έχει πάχος ίσο με αυτό μίας τρίχας κομμένης κάθετα 50.000 φορές και είναι το σημείο πού φαίνεται σκισμένο) έτσι ώστε να φαίνεται η ίνα του υφάσματος από μέσα και η κάλυψη από έξω. Επίσης, όπως μπορείτε να διαπιστώσετε, δίπλα στην ίνα υπάρχει κενό το οποίο δεν έχει καλυφθεί ώστε να αναπνέει το ύφασμα. (http://www.brm.gr/?page_id=2)
Παράδειγμα Μία από τις εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας είναι το σπρέι αδιαβροχοποίησης.το προϊόν αυτό έχει την ικανότητα να προφυλάσσει υφάσματα και δέρματα από υγρούς λεκέδες, χωρίς να αλλάζει την υφή ή την εμφάνισή τους. Αυτό επιτυγχάνεται δημιουργώντας ένα υδροφοβικό στρώμα (στρώμα που αντιστέκεται στο νερό) στην επιφάνεια του ρούχου που το αποτρέπει να βραχεί. Έτσι κρατάει στεγνές τις επιφάνειες, ενώ κάνει εύκολη την αφαίρεση λεκέδων με λίγο νερό. (http://www.brm.gr)
Athens Fashion Club Το ΑthensFashionClub είναι ο μοναδικός Ελληνικός Ιδιωτικός Οργανισμός στο χώρο της Μόδας, ο οποίος ασχολείται με τις εφαρμογές της νανοτεχνολογίας στη μόδα. Το AFC έχει αποκλειστική συνεργασία με το εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσ/κης LTFN. Διδάσκει το καινοτόμο μάθημα Wearable Technology για τους Σχεδιαστές του Μέλλοντος με σκοπό την καριέρα στο εξωτερικό και την ένταξή τους σε προγράμματα διεθνούς προβολής και καινοτομίας στον τομέα της υψηλής τεχνολογίας. (http://www.athensfashionclub.com/)
Μελλοντικές εφαρμογές Η παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας θα γίνει με: Νέες κυψέλες καυσίµου. Αποτελεσματικούς και χαµηλού κόστους φωτοβολταϊκούς ηλιακούς συλλέκτες. Τη βελτίωση των μονώσεων, των μεταφορών και του φωτισµού. Επίσης θα μπορεί να συμβάλλει: Σε ιατρικές εφαρμογές συμπεριλαμβανομένων π.χ. μικροσκοπικών διαγνωστικών μέσων που θα μπορούν να εμφυτεύονται για την έγκαιρη διάγνωση ασθενειών. Στις τεχνολογίες της πληροφορίας συμπεριλαμβανομένων μέσων για την αποθήκευση δεδοµένων µε πολύ μεγάλες πυκνότητες καταγραφής (π.χ. 1 Terabit/inch2).
Μελλοντικές εφαρμογές Η ασφάλεια αναµένεται να ενισχυθεί µε τη βοήθεια π.χ. νεωτεριστικών συστηµάτων ανίχνευσης τα οποία εξασφαλίζουν έγκαιρη προειδοποίηση έναντι βιολογικών ή χηµικών παραγόντων μέχρι το επίπεδο του µορίου. Βελτιωµένη προστασία της ιδιοκτησίας (π.χ. τραπεζογραμματίων) θα μπορούσε να επιτευχθεί µε νανοετικέτες. (http://www.nano.gr)
Δραστηριότητες στην Ελλάδα Το "NANOTECHNOLOGY 2015" είναι το διεθνές πολυσυνέδριο Νανοτεχνολογίας και Νανοεπιστημών το οποίο πραγματοποιήθηκε από τις 4-11 Ιουλίου 2015, για 12η συνεχόμενη χρονιά, στη Θεσσαλονίκη με τη συμμετοχή 1500 ερευνητών, επιστημόνων, επιχειρηματιών και σπουδαστών από 60 χώρες. (http://www.skai.gr/news/technology/article/284941/to-diethnespolusunedrio-nanotexnology-2015-xekina-/#ixzz3tcbabo9q )
Επιπτώσεις της Νανοτεχνολογίας Όπως συμβαίνει με κάθε καινούρια επιστήμη και ανακάλυψη έτσι και στη νανοτεχνολογία οι επιστήμονες καλούνται να δώσουν απάντηση σε κάποια ερωτήματα όσον αφορά την ύπαρξη επιπτώσεων στη υγεία του ανθρώπου. Η βιομηχανία της νανοτεχνολογίας είναι πολύ νέα και δεν έχουν γίνει εμφανείς οι επιδράσεις της στον άνθρωπο και το περιβάλλον. Ο καταιγιστικός ρυθμός των εντυπωσιακών εξελίξεων στον χώρο έχει προκαλέσει τόσο μεγάλο ενθουσιασμό στην επιστημονική κοινότητα, που η έρευνα για την ασφάλεια της νανοτεχνολογίας είχε περάσει σε δεύτερη μοίρα μέχρι πρόσφατα.
Πιθανοί Κίνδυνοι- επιπτώσεις στην Υγεία Περισσότερα από 300 προϊόντα της νανοτεχνολογίας υπάρχουν ήδη στο εμπόριο, ανάμεσά τους καταλυτικές ουσίες, υφάσματα που δεν λεκιάζονται, καλλυντικά. Όλα περιέχουν διάφορα νανοσωματίδια, όπως νανοσωματίδια άνθρακα, οξειδίου του ψευδαργύρου, οξειδίου του τιτανίου κ.α.
H νανοτεχνολογία είναι μια επιστήμη που έχει αναπτυχθεί κυρίως τα τελευταία 30 χρόνια. Για αυτό άλλωστε ελάχιστα γνωστές είναι οι απειλές της νανοτεχνολογίας για το περιβάλλον, σημειώνει αρμόδια επιτροπή του Συμβουλίου της Ευρώπης. - ΚΙΝΔΥΝΟΙ - ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Στο υδατικό Περιβάλλον Στους έμβιους οργανισμούς (ιοί,μικρόβια,βακτήρια) Οικοσύστημα (Bruno Orthen : Occupational safety and health)
Μόλυνση υδατικού περιβάλλοντος (www.wikipedia.com)
Έμβιοι οργανισμοί Οικοσύστημα Ο κολλοειδής άργυρος και πολλά αντιβιοτικά δεν κάνουν διάκριση ανάμεσα σε καλά και κακά μικρόβια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εξουδετέρωση ακόμη και μικροβίων που καθαρίζουν τα νερά από τα νιτρικά που περιέχονται στα νιτρολιπάσματα για τους αγρούς. Έτσι το νερό επιβαρύνεται με επιβλαβή στοιχεία, με αποτέλεσμα αυτό να προκαλέσει αναταραχές σε ολόκληρο το οικοσύστημα. Ακόμη, νανοσωματίδια που βοηθούν στην απορρύπανση μολυσμένων περιοχών, αν βρεθούν σε διαφορετικό περιβάλλον από το επιθυμητό όπως σε ένα υδατικό, μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη της έμβιας ύλης, απελευθερώνοντας στοιχεία που δεν πρέπει. www.chem.uoa.gr www.allnewz.gr
Συμπέρασμα 1. Σίγουρα δεν μπορούν να δοθούν διαβεβαιώσεις πως η νανοτεχνολογία και τα προϊόντα της είναι απολύτως ασφαλή. 2. Οι πειραματικές ενδείξεις που αναφέρθηκαν νωρίτερα και υποδεικνύουν σοβαρούς κινδύνους από την έκθεση σε νανοσωματίδια, δεν επαρκούν για να καταδικάσουν αυτή τη σπουδαία τεχνολογία. 3. Σε αυτά τα πειράματα όμως οι ερευνητές τοποθετούν σκόπιμα μεγάλη ποσότητα νανοσωλήνων άνθρακα, για παράδειγμα μέσα στους πνεύμονες των ποντικών, και μελετούν την επίδρασή τους. Σε πραγματικές συνθήκες δεν θα ήταν τόσο βίαιη η έκθεση ενός έμβιου οργανισμού σε νανοσωματίδια.
ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Α Ι Β Α Λ Ι Ω Τ Η Σ Θ Ε Μ Ι Σ Τ Ο Κ Λ Η Σ Κ Ο Ν Τ Ι Ζ Α Σ Ι Ω Α Ν Ν Η Σ Κ Ο Ν Τ Ο Γ Ε Ω Ρ Γ Η Σ Γ Ε Ρ Α Σ Ι Μ Ο Σ Μ Α Υ Ρ Ο Π Ο Υ Λ Ο Υ Γ Ε Ω Ρ Γ Ι Α Μ Ε Τ Α Λ Λ Ι Δ Η Σ Α Ν Τ Ω Ν Ι Ο Σ Μ Ο Ν Ο Κ Ρ Ο Υ Σ ΟΥ Ε Υ Α Γ Γ Ε Λ Ι Α Μ Ο Υ Τ Α Φ Η Β Α Σ Ι Λ Ι Κ Η Ν Τ Ο Υ Μ Π Ρ Α Β Α Κ Λ Α Ο Υ Ν Τ Ι Α Π Α Π Α Α Ν Ν Α - Μ Α Ρ Ι Α Π Ε Τ Ρ Α Κ Ο Υ Α Γ Γ Ε Λ Ι Ν Α Π Ε Τ Ρ Ο Π Ο Υ Λ Ο Υ Ε Υ Α Γ Γ Ε Λ Ι Α Π Ο Υ Λ Ο Σ Ι Ω Α Ν Ν Η Σ Σ Α Λ Η Σ Χ Α Ρ Α Λ Α Μ Π Ο Σ Σ Κ Ο Υ Λ Ο Υ Δ Α Κ Η Α Ν Ν Α Σ Π Υ Ρ Α Κ Η Σ Ι Ω Α Ν Ν Η Σ Τ Σ Ι Μ Ε Ρ Ε Κ Η Σ Κ Ω Ν Σ Τ Α Ν Τ Ι Ν Ο Σ Τ Σ Ο Π Α Ν Ο Γ Λ Ο Υ Α Ι Κ Α Τ Ε Ρ Ι Ν Η Φ Ι Λ Ο Π Ο Υ Λ Ο Σ Θ Ε Ο Φ Ι Λ Ο Σ Φ Ο Υ Ν Τ Α Σ Χ Α Ρ Η Σ Χ Λ Ο Υ Β Ε Ρ Α Κ Η Ε Ι Ρ Η Ν Η Υ Π Ε Υ Θ Υ Ν Η Κ Α Θ Η Γ Η Τ Ρ Ι Α Γ Ε Ω Ρ Γ Ι Ο Υ Μ Α Ρ Θ Α